萬鵬 曲太旭

摘要：擺動(dòng)式夾具是為本零件的工序加工而設(shè)計(jì)制造的，在產(chǎn)品相對穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中使用，在生產(chǎn)過程中它能有效地降低工作時(shí)的勞動(dòng)強(qiáng)度、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、并獲得較高的加工精度，其缺點(diǎn)在于專用夾具的使用靈活性低，生產(chǎn)成本較高。

最終選擇擺動(dòng)式夾具可實(shí)現(xiàn)一次裝夾分兩步將零件按所需要求加工完成，一次裝夾既避免了多次裝夾所帶來的重復(fù)定位誤差，同時(shí)也節(jié)約了大量的裝夾時(shí)間，大大提高了加工生產(chǎn)的效率。

關(guān)鍵詞：專用夾具，鉆模，螺旋夾緊。

1.引言：

在批量生產(chǎn)中，設(shè)計(jì)專用夾具主要為了保證加工精度、提高生產(chǎn)效率、降低成本、減少人工勞動(dòng)強(qiáng)度。本夾具用于鉆對稱的兩斜面螺孔以及臺(tái)階面，主要對零件進(jìn)行分析，了解零件的工位、工步、功能、特點(diǎn)、材料、生產(chǎn)類型及所需的技術(shù)要求，將分析的結(jié)果利用六點(diǎn)定位原理確定定位方案、選擇合適的對刀、導(dǎo)向元件，對夾緊裝置選擇、對工件刀具間的切削力進(jìn)行計(jì)算、校核夾具的強(qiáng)度，最后確定夾具體的形式和夾具總體結(jié)構(gòu)。

2.零件的工藝分析

2.1 零件技術(shù)要求的分析

1）零件的加工部位

如圖1所示，本訓(xùn)練加工的零件為對稱件，主體由一Φ24F6的外圓與一端面外加兩個(gè)法線垂直與軸線的小平面組成。

其中外圓Φ24F6有配合所需尺寸同時(shí)有著較高的表面粗糙度Ra1.6，外圓的精度相對較高適合于做定位基準(zhǔn)，另外端面與外圓中軸線有相對位置精度的垂直度0.05，端面上另有兩個(gè)斜向孔，本夾具加工的部位是兩小平面上的斜向螺孔與臺(tái)階面。

2）工時(shí)及零件的生產(chǎn)類型

生產(chǎn)綱領(lǐng)N=Qm（1+a%）（1+b%）

=10000×1×（1+2%）×（1+0.5%）

=10251件/年

3.定位方案

3.1零件的定位

1）零件為對稱件，外圓中軸線與端面又有垂直度0.05的要求，因此可選擇位于對稱線的Φ24F6的外圓主要定位基準(zhǔn)，端面與端面上的兩Φ7斜面孔與Φ24F6的外圓在同一平端面，之后可具實(shí)際情況進(jìn)行定位或輔助定位。

2）Φ24F6的外圓與固有端面形成短定位套加小平面組合定位，即可保證其相對位置精度還可限制5個(gè)自由度，其最后一個(gè)自由度剛好可由端面上的兩個(gè)錐孔中的任意一個(gè)進(jìn)行削邊銷限制1個(gè)自由度，綜上短芯軸配小端面加削邊銷剛好限制零件的六個(gè)自由度，形成完全定位。

3.2定位元件的選用

綜上所述，本夾具定位限制6個(gè)自由度，為完全定位方式。定位元件選擇 的特質(zhì)定位套， 的削邊銷、內(nèi)孔 的固定式鉆套和 的定位塊作為定位元件。

4.夾緊機(jī)構(gòu)

1）夾緊裝置的選擇

根據(jù)擺動(dòng)式夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，需要設(shè)計(jì)一種可隨之?dāng)[動(dòng)的夾具機(jī)構(gòu)，又可在不破壞定位的基礎(chǔ)上將被加工零件夾緊，因此初步選用長墊板與壓板用兩螺栓固定的螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)。

2）夾緊力的計(jì)算

夾緊形式：工件以外圓定位，夾緊力直接施加在工件端面作用與夾具體得定位平面。

因此采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。

受力分析如圖，當(dāng)旋轉(zhuǎn)螺桿時(shí)，螺桿所受到的作用力除了轉(zhuǎn)動(dòng)形成得推力P外，還另受到螺母1的反作用力R和摩擦力F2（二者合力為N）以及工件3的反作用力Q和摩擦力F1，N力又可以分解為垂直的分力Q及水平分力Q2。所以在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)它會(huì)在同時(shí)受到三個(gè)力矩。

5.定位誤差分析

5.1定位誤差

定位誤差是由于定位不準(zhǔn)確而引起加工表面相對工序基準(zhǔn)在工序尺寸方向上的最大位移量，以 表示。定位誤差 由基準(zhǔn)不重合和誤差 和定位基準(zhǔn)位移誤差 兩部分組成。在分析定位誤差時(shí)，應(yīng)分別計(jì)算各種不同定位方式下的基準(zhǔn)不重合的誤差。和定位基準(zhǔn)位移誤差定位誤差的大小是兩項(xiàng)誤差的代數(shù)和。即

5.2 定位誤差計(jì)算

采用定位套的水平放置。

6.結(jié)束語：

擺動(dòng)式鉆模為專用夾具，當(dāng)擺架與定位塊接觸，加工好一側(cè)后，擰松一側(cè)螺釘，使擺架繞支點(diǎn)擺動(dòng)至另一側(cè)，擰緊螺釘，即可加工另一側(cè)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王先逵.機(jī)械加工工藝手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008

[2]Hiram E Grant.夾具一非標(biāo)準(zhǔn)夾緊裝置[M].機(jī)械工業(yè)出版社，1985.